外融冰-冰蓄冷为冷源的区域供冷系统教材
外融冰-冰蓄冷为冷源的区域供冷系统
北京工业大学赵建成牛利敏
城市建设研究院许文发
摘要本文讨论了区域供冷系统的概念，整体设计思想，以冰蓄冷为冷源区域供冷系统的现状，着重介绍了美国在这一领域发展情况，介绍了北京中关村制冷站的工艺
设计流程、外融冰冰蓄冷系统的特点与控制策略。外融冰-冰蓄冷为冷源的区域
供冷系统在国内首次实施应用，对我国的区域供冷和冰蓄冷技术会有很大的推进
作用。
关键词冰蓄冷外融冰双蒸发器双工况1.1℃空调冷冻水区域供冷
1区域供冷系统
区域供冷可以定义为：由一个或多个制冷站生产空调用冷水，由连接制冷站和各建筑的管网向该区域各类建筑输送空调冷水的系统。冷水的生产可以采用电驱动或蒸汽驱动的冷水机组，也可采用以燃气轮机或燃气锅炉排气为能源的吸收式冷水机组，如何规划设计将因区域内建筑物种类和功能及冷负荷等具体因素而确定。为达到最大的有效性和可靠性，所有区域供冷机房将相互联结。
商业区内的区域供冷系统的优点是不言而喻的，因为商业建筑群空调具有如下特点：
（1）白天使用系数高，与供电高峰时间一致；（2）由于建筑群的多样性，如办公楼与影剧院商场等高峰负荷时间的不同时性，导致总体负荷系数低，一般同时使用系数可达0.5~0.7；（3）空调负荷较大。商业建筑群的多样性与空调负荷特性，非常适合建造以冰蓄冷为冷源的区域供冷系统，规模效应会使其初投资低于每一业主单独设置制冷机
房，减少设备总的装机容量，减少分散到各单体建筑的制冷设备用房面积和配套的变配电等设施的用房面积，可为业主提供更多的供出租面积。冷站集中建造、选用大型优质的高效制冷设备、采用冰蓄冷技术、充分利用峰谷电价差使运行费用减少、采用自学习的省钱控制程序进行全自动控制等技术，使以冰蓄冷为冷源的区域供冷技术具有非常强的竞争力。
2 区域供冷的现状
20世纪30年代美国在负荷集中间歇供冷的场所，应用冰蓄冷技术旨在减少制冷机的装机容量和制冷设备的投资费用。70年代世界范围内能源危机，美国电力部门限制高峰负荷用电量，客户用电超过峰值限量部分电价为惩罚电价，为此各种削峰的办法应运而生，如蒸汽为动力的吸收式制冷，燃气轮机直接拖动制冷机或自备燃气燃油发电机，而空调蓄冷技术作为电力负荷的调峰最有力手段，再度崛起，并广泛应用在建筑物空调系统中，约有4000多个蓄冷系统在运行。
90年代以前，所建的蓄冷站多为单一建筑空调服务小型蓄冷站或为大学校区、医疗中心和政府建筑群所建造较大的蓄冷站，但并没有区域供冷的概念。
从90年代初到现在，由于市场的需求因素和市场供应侧的因素，区域供冷系统发展迅速。推动这种需求的主要因素有以下几个方面，商用空调系统中广泛使用氯氟甲烷冷媒的限制使用、现有供冷设备的老化、降低新建大楼的投资、以及大多数美国公司趋向于外购非核心业务的相关服务，这些因素促使建筑业乐于接受区域供冷的概念。另一方面，新的风险投资增长迅速，促使公共事业服务商和电力公司多元化供应以及区域能源供应商，考虑开发区域供冷系统，为城市中心商业区建筑提供供冷服务，由于多种综合因素影响所致，目前在美国有几十个大型的商业化区域供冷系统在运行。如芝加哥的区
域冷站总峰值负荷97428冷吨，蓄冰容量309400吨时，削峰电量35900千瓦，所服务的区域供冷系统总冷量为200000冷吨。区域供冷系统由四个冷站组成，其中芝加哥商业大厦二号冷站,峰值冷量29578冷吨，蓄冰装置的蓄冷容量125000冷吨时，削峰电量13200千瓦。在马来西亚Cyberjaya多媒体超级走廊镇区内一著名高科技园区将采用带热电联产的商业性区域供冷系统，总供冷量352MW（10万冷吨），将成为马来西亚最大的区域供冷系统。机房内设置燃气轮机、热回收式蒸汽发生装置、电驱动冷水机组、吸收式冷水机组及冰蓄冷，预计将于2012年全部竣工。地下保温冷水管道设计总长为80km，机房将根据开发区内冷水需求情况进行模块化建造，与区内50多幢建筑连接。目前，一期工程已竣工，供应空调用冷水给园区内著名的日本NTT、马来西亚电信、OFFICE PARK及几家跨国家公司所在建筑。为使机房运行费用达到最小，区域供冷系统一期工程选用冰蓄冷，以利用当地电力部门提供的廉价电力。该项目基于BOOT概念建造，建筑业主将与区域供冷开发商协商，并以商定价格向后者购买20年的空调用冷水。每幢建筑均装设特定的冷水计量表，监测用户的冷水月用量，同时将水压、水温等数据通过专用通讯线实时传输到区域供冷系统主控制中心，每一用户的冷水月用量最终将发布在互联网上供校对。
3 中关村区域冷站外融冰蓄冷系统
3.1 冰蓄冷系统设计
一期冷站主要为地下空间140000平方米、21号地建筑面积110000平方米和25号地120000平方米供空调冷水。设计日总冷量为523155KWH，蓄冷量总计100451KWH。空调峰值负荷41710KW，夜间谷值最小负荷2600KW。
冷站的冰蓄冷流程采用主机上游的串联循环回路方式，系统可按4种工作模式运
行，（1）主机独立供冷（2）主机单独制冰（3）主机与融冰释冷联合运行（4）融冰释冷联合运行。白天供冷时，12.2℃一次水回水进入制冷状态的蒸发器，任一台或多台，温度降至4.4℃，再进入蓄冰槽融冰释冷，供二级开发商1.1℃空调冷冻水。夜间谷电时间段，两台螺杆式压缩机制冰，基载压缩机工作，提供夜间空调负荷冷水。系统流程见附图1。
3. 3 系统特点与控制策略
3.3.1 系统特点冷站的主要技术特点如下：（1）双蒸发器技术，白天制冷时可提高效率2-3% ，制冷与制冰模式转换控制简便，制冰时也能保持较高COP值（2）冷站设计采用盘管外融冰的蓄冰方式，蓄冰盘管浸在蓄冰槽内，为使融冰均匀，在每组盘管底部设置压缩空气管道，融冰时压缩空气所产生的气泡由底部向上流动，冰层周边的水与其它部位的水充分混合，保证融冰速率快和低温供水稳定，BAC盘管外融冰供水温度实
测值见图2，实测数据表明这种外融冰的供水温度低于设计值，实测的是BAC生产的整体组装得蓄冰槽，安装在室外，而中关村的蓄冰槽在地下二层，供水温度受外界影响更小，供水温度会更稳定，这种系统在国内也是首次建造。（3）1.1℃的冷冻水可保证二次水的供水温度为2.2℃，而2.2℃的低温供水则能实现大温差低温空调送风。这种空调方式20世纪80年代在美国出现，美国HC.Yu于1983年称之为（超冷风）系统。一般认为送风温度4.4℃~10.0℃可认为是超冷风，在这
种系统中送风温差约比常规大70%，送风量可减少40%。因此，空气处理机、末端送风装置、风管与管路上的各种阀件的尺寸都减少很多。同时，冷冻水侧由于供回水温差增大，水泵与
管道及阀件都比常规的小很多。这既可节省购买与建造的费用又可降低对建筑物空间的
需求，低温送风的另一好处是除湿能力较强，在湿热环境中可使空调区域空气的相对湿度降低，这可获得热舒适性的提高和空气品质的提升以及运行费用的节省。（4）跟踪节能的控制技术，时时监控的能耗报告，逐日的财务报表，随时预警的故障诊断系统。（5）通过网络连接，可进行远程控制。
3.3.2 控制策略采用融冰释冷优先的控制程序，充分的利用峰、谷段电费差价，以运行费用最少为控制目标。这就要求控制程序能够预计逐时负荷，计算分配蓄冷装置的释冷量及制冷机组的供冷量，以保证蓄冷量得到充分的利用又能满足逐时冷负荷的要求。分量蓄冷运行安排示意图见图3。
4小结
随着世界经济一体化，消除伴随政府制度产生的垄断保护，电力供应的自由化，公用事业服务市场化，以冰蓄冷为冷源的区域供冷系统冰的总体效益优势将越来越大。在
区域供冷系统中管网的建造费用是不容忽视的，而外融冰的冰蓄冷由于能够提供可靠稳定1.1℃冷水，供回水温差为11.1℃，水量比5.6℃的供水量可减少40%，比3.2℃的供水量减少30%，这就意味着1.1℃供水的输送管网尺寸比5.6℃小一个等级，比3.2℃小两个等级，同时循环水泵、各种阀门管件成本的降低，大楼内的热交换器，空调机组等建造费用也得到了解省，弥补蓄冰冷站费用的增加，使区域供冷系统造价问题得到了解决。
运行费的节省是区域冷站最大优点，根据现有资料统计和个案计算比较，在有分时电价的城市，运行费用的的节省较之常规的独立制冷系统可达25~50%，尤其是在部分负荷期间运行费用更为节省。
规模效应导致的初期投资具有的竞争力，削峰填谷，提高供电设备与电网的负荷率,减少环境污染，保护环境，利用高峰低谷电力差价，降低运行费用。集中管理，减少日常维护费用，可靠的技术保证，加上BOOT建造模式，都会提升以外融冰冰蓄冷为冷源的区域供冷产业的市场占有率。
参考文献
严德隆张维君主编空调蓄冷应用技术北京中国建筑工业出版社1997
冰蓄冷空调系统的优点和缺点
冰蓄冷空调系统的优点和缺点： （1）优点： ①平衡电网峰谷荷，减缓电厂和供配电设施的建设，对国家而言，是节能的； 对于大城市的商业用电而言，均会出现用电的峰谷时段，在用电的峰段，常常会出现供电不足的状况，而在用电的谷段，又常常会出现电量过剩的状况，如果将低谷电的电能转化为冷能应用到峰值电时的空调系统中去，则可以缓解电网压力，平衡电网； 对国家电网而言，要满足用户1kwh的用电需求，必须要发电站发出超过1kwh 的电量便于抵消电在运输过程中的损耗，而用户对电的需求和利用程度在实际过程中却是不定的，是随机的，尤其是对建筑内的空调而言，其使用程度往往同当天的室外天气条件密切相关，不定性特点尤为突出，倘若国家电网发出的余电无法被用户使用，一来是对能源的浪费，二来对国家电网的安全也存在着隐患，于是，冰蓄冷技术在空调系统中的应用便大大地减缓和减少了以上问题； ②能使制冷主机的装机容量减少； 冰蓄冷空调系统按运行策略可分为两类，一类是全部蓄冷模式，另一类是部分蓄冷模式。对于第一类，通俗地说就是建筑的所有冷负荷（注：蓄冰装置是无法作为热源使用的）全由蓄冰装置承担，而制冷机组（通常是双工况制冷机组）只扮演为蓄冰装置充冷制冰的角色，在空调系统运行的时候，制冷机组处于停机状态，而蓄冰装置则全时段运行，为用户提供冷量。对于第二类，也是实际工程中常用的运行方式，即蓄冰装置只承担建筑冷负荷的一部分，而另一部分则由制冷机组（双工况）承担。因此，由上述可知，不论哪种运行方式，蓄冰装置总是要承担一部分冷负荷的，我们所说的减少了制冷主机的装机容量，实质上就是蓄冰装置承担了制冷机组本应该要承担的一部分负荷，这部分负荷值的大小也就是蓄冰装置的蓄冷量大小； ③目前各地供电部门对用电限制较严，征收的额外费用也名目繁多，建筑业主与用户的经济负担较重，还常常受到限电、拉闸停电种种束缚。若发展冰蓄冷空调技术，就能较好的缓解空调用电与城市用电供应能力的矛盾； ④由于采用了冰蓄冷与低温大温差供冷送风相结合的技术，在初投资费用方面，既可减少空调处理设备、输配设备的大小，输送管网的粗细，还可减少机房管井的占用面积，压低建筑层高，从而不但可节省空调的初投资费用，而且还可降低建筑造价；在运行费用方面，由于送风温度低，风机、水泵的输配功率大幅度降低，制冷空调系统的整体能效得到提高，再加上分时电价的优惠，从而使建筑业主与用户支付比常规空调更少的运行费用； ⑤由于采用了低温大温差供冷送风，使空调处理与输送过程均在较低温度下进行，有利于抑止细菌、病菌的繁殖；较低的室内温度，可进一步改善室内空气品质与热舒适水平。 （2）缺点：
浅谈流态冰蓄冷系统设计
浅谈 流态冰蓄冷系统设计 （第三代）
目录 说明 (3) 产品特点 (3) 安装事项 (3) 项目经济性分析表 (4) 一、峰谷电价政策 (5) 1、国家电力现状及电力优惠政策 (5) 二、冰蓄冷空调系统简介 (5) 1、冰蓄冷空调原理 (5) 2、实施目的 (6) 3、直接接触式的主要特点 (6) 三、直接接触式设计方案 (6) 1、贵项目基本情况 (6) 2、建设冰蓄冷系统的可行性...................................................................................错误！未定义书签。 3、设计计算依据 (7) 4、冰蓄冷空调系统运行费用表 (8) 5、实施费用................................................................................................................错误！未定义书签。 1﹑冰蓄冷冷站增加设备及工程费用...................................................................错误！未定义书签。 6、结论 (15) 四、直接接触式控制以及主机群控系统 (16) 1、冰蓄冷控制系统 (16) 2、控制功能 (16) 3、主机群控系统 (17)
说明 通过“移峰填谷”，可使*******公司整个空调系统每年节省运行电费109.35万元。 不改动系统和空调主机，冰蓄冷与现有空调系统并联运行，安全可靠。 产品特点 冰蓄冷系统是通过制冰方式，以冰的相变潜热为主蓄存冷量的蓄冰系统，利用夜间电网低价电力运转制冷机制冷并以冰的形式储存起来，在白天用电高峰时（高峰电价约为低谷电价的3~5倍）将冰融化供冷，以达到降低运行费用的目的。我司自主研发的独特冰蓄冷技术，突破了传统冰蓄冷的概念，效益更高。 ⑴.自主设计定指标生产的高效二次蓄冰主机，蓄冰COP可达到10； ⑵.直接蒸发式的蓄冰方式，蒸发温度可控制在-1℃； ⑶.外融冰设计，采用冷水直灌，融冰效率极高。 安装事项 ⑴.安装过程简单快捷、占地面积小，可利用建筑物外绿化带面积等，蓄冰罐可以放置室外。 ⑵.不改动原有空调系统，安装过程基本不影响生产； ⑶.安装调试共需约4个星期。
冰蓄冷自动控制系统设备及功能说明
第三章机房自动控制系统 一、冰蓄冷自动控制系统综述 工程的自控系统由上位机远程控制系统、PLC现场控制系统、电动阀、传感检测器件、系统配电柜、系统软件等部分组成。系统结构图如下所示：
PLC控制软件为主的控制程序，该程序为美国西门子公司与CRYOGEL公司联合开发，已经在美国的多个工程中和台湾杰美利（GEMINI）得到应用，直接输入后调整。上位机控制软件也可带采用CRYOGEL/（GEMINI）公司软件包的WinCC操作系统。 上位机远程控制设置先进的集中控制台，采用工控机配置打印机进行远程监控和打印，现场控制机采用PLC可编程控制器控制，进行系统控制、参数设置、数据显示，确保实现系统的参数化，实现系统的智能化运行。 本系统中的核心控制部分与机电执行装置采用国际著名品牌（西门子、江森、霍尼韦尔）的产品。 蓄能系统控制具体功能如下： ⑴控制系统通过对主机、蓄热锅炉、蓄冰装置、板式换热器、泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整蓄冷系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供稳定的供水温度。 ⑵根据季节和机组运行情况，自控系统具备所有工况的转换功能。 ⑶控制、监测范围： a、制冷主机、泵、冷却塔启停、状态、故障报警； b、总供/回水管温度显示与控制； c、蓄冰装置及蓄热水箱进出口温度、显示与控制； d、蓄冰量、余冰量、乙二醇流量、瞬时释冷速度、蓄冷速度等标准规定参数的 显示； e、电动阀开关、调节显示； f、备用水泵选择功能； g、各时段用电量及电费自动记录； h、空调冷负荷以及室外温湿度监测； i、可选的功能（包括楼宇智能化系统接口及接口转换程序）。 ⑷控制系统对一重要的参数进行长时间记录保存，并将空调的实际运行日负荷通过报表或曲线图的方式记录，可以查询到某一段时间内的历史数据值，供使用者进行了解、分
冰蓄冷系统 施工方案
冰蓄冷系统施工方案： 1. 蓄冷槽体的制作 1.1 确认蓄冷槽体放置位置，混凝土基础已施工完毕，满足设备承重要求，表面平整，符合施工要求； 1.2 在混凝土基础上铺设塑料布防潮、隔气层； 1.3 沿设计槽钢位置在隔气层上面铺设木方，将槽钢放置在木方上面，焊接底面槽钢框架，焊接过程中注意防火，防止槽钢温度过高，引燃木方或者将塑料隔气层烫坏； 1.4 在底层槽钢框架的空隙内填充橡塑保温材料压实，然后将底层钢板与保温材料接触面刷环氧树脂漆，然后就位，使底层钢板与保温材料紧密接触，分块焊接底层钢板，焊接完毕后在钢板迎水面刷环氧树脂漆，防止钢板以后遇水腐蚀； 1.5 在底层槽钢钢板焊接制作完毕后，开始焊接竖直方向槽钢与三个方向的中间的两道槽钢腰梁以及蓄冷槽顶面槽钢； 1.6 分别焊接三个方向侧面钢板，在焊接过程中注意钢板以及槽钢因为受热而变形，在局部地区需做反方向的拉伸处理，保证焊接的竖直和水平； 1.7 在三面槽钢以及侧板焊接，经检查符合设计要求后，开始刷环氧树脂漆完毕后，蓄冰设备就位，具体就位方法参见后蓄冰盘管的安装与就位； 1.8 在确认蓄冷设备位置符合设计要求后，将第四面的横向两道腰梁焊接上去，焊接完后在制作侧板，同时制作蓄冷槽体的注水管，溢流管，排污管，观察孔，液位管； 1.9 以上工序完毕后，在确定无焊接瑕疵后，开始往蓄冷槽注水，注水到溢流管位置，静置24小时，确认无渗漏后放水； 1.10 在蓄冷槽的中间两道腰梁以及底面梁、顶面梁外安装木方，以用来固定外板；
1.11 确认蓄冷槽无渗漏后开始保温工作，采用现场聚氨酯发泡的方法保温，保证保温厚度至少为100mm，注意保温过程中会产生有毒物质，开启现场通风设施，以防中毒； 1.12 蓄冷槽顶板采用100mm厚聚氨酯净化彩钢板，注意彩板上方开孔位置与蓄冷槽出水，进水位置保持一致，彩板两头的长度以盖过保温层以及木方为宜； 1.13 在以上工序全部完成后,蓄冷槽体在保温层及木方外面敷设0.5mm厚镀锌钢板装饰面。 2. 蓄冰盘管的安装 2.1 出厂检验 蓄冷设备出厂前已整体装配好，以确保质量并使对现场安装要求减至最小。每台设备都被放置在木托架上运至现场，在卸货和签署提货单之前，需对其做彻底的检查。检查应注意外板、视管、控制部件和储冰量传感器。对所发现的任何损坏，都要记录在提货单上并通知装运机构； 2.2 临时性存放 如果蓄冷设备在运抵现场之前需要做临时性存放，需使之连同装运时用的木托架一并放在光滑、水平的地面上，地面上不得有任何突起或凹凸不平，否则会穿破或损坏能槽的底部； 2.3 进场、垂直吊装：室外自运输设备下放蓄冰盘管采用汽车起重机进行； 2.4 水平运输：蓄冰盘管自坡道沿运输通道，采用慢速卷扬机牵引至各蓄冰盘管下落点。蓄冰盘管在蓄冷位置区域内水平搬运采用两台液压手动拖车进行； 2.5 技术措施：为防止盘管扭曲变形，在现场制作多个吊装钢架，图示如下：
冰蓄冷设计
东华大学环境学院冰蓄冷设计 姓名：何燕娜 班级：建筑1202 学号： 121430205 2014年12月
1.1 项目概述 本项目为浙江某办公楼建设项目的双工况冰蓄冷系统应用。 1.2 冰蓄冷系统在本项目中的应用 冰蓄冷空调是利用夜间低谷负荷电力制冰储存在蓄冰装置中，白天融冰将所储存冷量释放出来，减少电网高峰时段空调用电负荷及空调系统装机容量，它代表着当今世界中央空调的发展方向。 本文就对冰蓄冷系统设计进行详细阐述，并和传统的风冷系统进行初投资和运行成本的综合比较。 1.3 冰蓄冷系统的工作模式 冰蓄冷系统的工作模式是指系统在充冷还是供冷，供冷时蓄冷装置及制冷机组是各自单独工作还是共同工作。蓄冷系统需要在几种规定的方式下运行，以满足供冷负荷的要求，常用的工作模式有如下几种： （1）机组制冰模式
在此种工作模式下，通过浓度为25%的乙二醇溶液的循环，在蓄冰装置中制冰。此间，制冷机的工作状况受到监控，当离开制冷机的乙二醇溶液达到最低出口温度时制冷机关闭。此种工作模式的示意图如图1-2所示。 图1-2 机组制冰工作模式示意图 （2）制冰同时供冷模式 当制冰期间存在冷负荷时，用于制冷的一部分低温乙二醇溶液被分送至冷负荷以满足供冷需要，乙二醇溶液分送量取决于空调水回路的设定温度。一般情况下，这部分的供冷负荷不宜过大，因为这部分冷负荷的制冷量是制冷机组在制冰工况下运行提供的。蓄冷时供冷在能耗及制冷机组容量上是不经济合理的，因此，只要此冷负荷有合适的制冷机组可选用，就应设置基载制冷机组专供这部分冷负荷，该工作模式示意图如图1-3所示。 图1-3 制冰同时供冷模式示意图 （3）单制冷机供冷模式： 在此种工作模式下，制冷机满足空调全部冷负荷需求。出口处的乙二醇溶液不再经过蓄冰装置，而直接流至负荷端设定温度有机组维持。该工作模式示意图如图1-4所示。
冰蓄冷空调系统原理及应用
冰蓄冷空调系统原理及应用 1、冰蓄冷空调系统原理及主要特点 冰蓄冷空调技术就是在夜间低电价时段(同时也是空调负荷很低的时间)采用电制冷机组制冷，将水在专门的蓄冰槽冻结成冰以蓄存冷量；在白天的高电价时段(同时也是空调负荷高峰时间)停开制冷机组，直接将蓄冰槽的冷能释放出来，满足空调用冷的需要。因为制冰、融冰转换损失的能量很小，而夜间制冷因气温较低可使效率更高，完全可以弥补蓄冰的冷能损失。 冰蓄冷空调系统具有以下主要特点： (1)利用低谷段电力，具有平衡峰谷用电负荷，缓解电力供应紧； (2)冰水主机的容量减少，节省增容费用； (3)总用电设施容量减少，可减少基本电费支出； (4)利用低谷段电价的优惠可减少运行电费； (5)冰水温可低至1～4℃，减少空调设备风管的费用； (6)冷却水泵、冷冻水泵、冷却塔容量减少； (7)电力高压侧及低压侧设备容量减少； (8)室相对湿度低，冷却速度快，舒适性好； (9)制冷设备经常在设计工作点上平衡运行，效率高，机器损耗小； (10)充分利用24h有效时间，减少了能量的间歇耗损；
(11)充分利用夜间气温变化，提高机组产冷量； (12)投资费用与常规空调相当，经济效益佳。 冰蓄冷空调技术在我国的应用将成为不可逆转的趋势。当然它也有一些缺点，如增加蓄冷池、水泵的输送能耗及增加蓄冷池等设备的冷量损失等。 2系统的组成及制冰方式分类 2.1系统组成 冰蓄冷空调系统一般由制冷机组、蓄冷设备(或蓄水池)、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样，无论采用哪种形式，其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外，系统还应达到能源最佳使用效率，节省运转电费，为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。 2.2制冰方式分类 根据制冰方式的不同，冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。此外还有一些特殊的制冰结冰，冰本身始终处于相对静止状态，这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成，且处于运动状态。每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。 3运行策略与自动控制 3.1运行策略
冰蓄冷系统的设计与施工
冰蓄冷系统的设计与施工 一、工程概述 XXXX位于XX东侧，建设单位是XXX房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公，酒店，银行办公的综合大厦，总建筑面积11.6万平方米。是全 国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由XXXX安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水，冷冻站在地下3层;机房建筑 面积1200m2蓄冰槽520m2）。冷冻站采用蓄冰空调系统，充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量，补充在电力高峰期的空调冷负荷需要，节约系统运行成本。 二、设备配置 （一）冷源 1. 双工况螺 杆式冷水机组3台（YSFAFAS55CNE约克（合资） 2.基载 离心式冷水机组2台（YKFBEBH55CPE勺克（合资） （二）冷却塔：大连斯频得 冷却塔共计5台，CTA-600UFW两台，CTA-450UFW三台。 （三）板式换热器：丹麦APV 板式换热器共计3台，选用APV板式换热器J185-MGS16/16 （四）蓄冰槽（现场加工） 蓄冰槽共有六台，最大蓄冰量31787.2KW（9040RT。（见表1） （五）乙二醇循环水泵：德国KSB 乙二醇循环水泵共计4台，其中1台备用，并配4台变频器。 （六）冷却水循环泵：德国KSB
冷却水循环泵选用卧式离心泵4台，其中1台备用 三、运行策略： （一）负荷说明 根据建筑使用情况及初步设计估算结果，整幢大楼的尖峰冷负荷为 11428KW（3250RT。由于气温变化，空调系统在整个运行期间日负荷大小会有变化，根据负荷分布情况，出100獗荷情况逐时空调负荷:（见表2） 蓄冰的模式可采用全部（全量）蓄冰模式或部分（分量）蓄冰模式。本工程采用部分蓄冰模式。 根据采暖通风专业提供的建筑物设计日100%负荷如下：最大小时冷负 荷:11428KW（ 3250RT 设计日冷负荷：151705KWH（ 43144RTH 最大小时基载冷负荷：2286KW（ 650RT 扣除基载冷负荷后的最大小时冷负荷：9142.33KW （2600RT 扣除设计日基载冷负荷后冷负荷：96852.4KWH （27544RTH （二）系统流程简述 本设计蓄冰设备选用冰球式蓄冰设备，系统选用串联单循环回路方式，在循环回路中，乙二醇制冷主机置于蓄冰装置上游。系统中设有板式热交换器3台，每台换热量为用3961KW（ 1126RT，用以把冰蓄冷系统的乙二醇回路与通往空调负荷的水回路隔离开，保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动，而不流经各空调负荷回路，可减少乙二醇用量并避免乙二醇在空调负荷回路中的泄漏。乙二醇回路中设有4个电动调节阀CV1,CV2,CV8CV9根据冷负荷变化，通过电动调节阀 CV1,CV2调节进入蓄冰装置的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的乙二醇侧温度恒定并满足冷负荷需求。电动调节阀CV8.CV9调节进入板式热交换器的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的水侧温度恒定并满足冷负荷需求。同时，空调冷
冰蓄冷自动控制系统设备及功能说明
技术标 主要设备的选用及技术描述与响应说明 第二章机房自动控制系统 一、冰蓄冷自动控制系统综述 件、系统配电柜、系统软件等部分组成。系统结构图如下所示: 小央空调蓄能系统原理图 工程的自控系统由上位机远程控制系统、PLC现场控制系统、电动阀、传感检测器 肝2網通讯
PLC控制软件为主的控制程序，该程序为美国西门子公司与CRYOGEL公司联合开发，已经在美国的多个工程中和台湾杰美利（GEMINI）得到应用，直接输入后调整。上位机控制软件也可带采用CRYOGEL/ （GEMINI ）公司软件包的WinCC操作系统。 上位机远程控制设置先进的集中控制台，采用工控机配置打印机进行远程监控和打印，现场控制机采用PLC可编程控制器控制，进行系统控制、参数设置、数据显示，确保实现系统的参数化，实现系统的智能化运行。 本系统中的核心控制部分与机电执行装置采用国际著名品牌（西门子、江森、霍尼韦尔）的产品。 蓄能系统控制具体功能如下： ⑴控制系统通过对主机、蓄热锅炉、蓄冰装置、板式换热器、泵、冷却塔、系统管路调节阀进行控制，调整蓄冷系统各应用工况的运行模式，在最经济的情况下给末端提供稳定的供水温度。 ⑵根据季节和机组运行情况，自控系统具备所有工况的转换功能。 ⑶控制、监测范围： a制冷主机、泵、冷却塔启停、状态、故障报警； b、总供/回水管温度显示与控制； c、蓄冰装置及蓄热水箱进出口温度、显示与控制； d、蓄冰量、余冰量、乙二醇流量、瞬时释冷速度、蓄冷速度等标准规定参数的显示； e电动阀开关、调节显示； f、备用水泵选择功能； g、各时段用电量及电费自动记录； h、空调冷负荷以及室外温湿度监测； i、可选的功能（包括楼宇智能化系统接口及接口转换程序）。 ⑷控制系统对一重要的参数进行长时间记录保存，并将空调的实际运行日负荷通过报表 或曲线图的方式记录，可以查询到某一段时间内的历史数据值，供使用者进行了解、分 析，而且所有的监测数据可进行打印。
冰蓄冷系统的设计与施工方案
01工程概述 北京国际金融中心位于月坛北桥东侧，建设单位是首创集团融金房地产开发有限公司。该建筑物功能类型为办公，酒店，银行办公的综合大厦，总建筑面积11.6万平方米。是全国最大的冰蓄冷工程项目。该项目由北京建工总机电设备安装工程有限公司第一项目部进行施工安装。本系统主要是为该建筑提供空调冷冻水，冷冻站在地下3层;机房建筑面积1200m2(蓄冰槽520m2)。冷冻站采用蓄冰空调系统，充分利用夜间廉价的低谷电力储存冷量，补充在电力高峰期的空调冷负荷需要，节约系统运行成本。 02设备配置 （一）冷源 1.双工况螺杆式冷水机组3台(YSFAFAS55CNES)约克(合资) 2.基载离心式冷水机组2台（YKFBEBH55CPE）约克(合资) （二）冷却塔:大连斯频得 冷却塔共计5台，CTA-600UFWS两台，CTA-450UFWS三台。 （三）板式换热器:丹麦APV 板式换热器共计3台，选用APV板式换热器J185MGS16/16。 （四）蓄冰槽（现场加工） 蓄冰槽共有六台，最大蓄冰量31787.2KW(9040RT)。 （五）乙二醇循环水泵:德国KSB 乙二醇循环水泵共计4台，其中1台备用，并配4台变频器。 （六）冷却水循环泵:德国KSB 冷却水循环泵选用卧式离心泵4台，其中1台备用。 03运行策略 （一）负荷说明 根据建筑使用情况及初步设计估算结果，整幢大楼的尖峰冷负荷为11428KW（3250RT）。由于气温变化，空调系统在整个运行期间日负荷大小会有变化，根据负荷分布情况，计算出100%负荷情况逐时空调负荷:
目前蓄冰的模式可采用全部（全量）蓄冰模式或部分（分量）蓄冰模式。本工程采用部分蓄冰模式。 根据采暖通风专业提供的建筑物设计日100%负荷如下:最大小时冷负荷:11428KW（3250RT） 设计日冷负荷:151705KWH（43144RTH） 最大小时基载冷负荷:2286KW（650RT） 扣除设计日基载冷负荷后冷荷:96852.4KWH（27544RTH） （二）系统流程简述 本设计蓄冰设备选用冰球式蓄冰设备，系统选用串联单循环回路方式，在循环回路中，乙二醇制冷主机置于蓄冰装置上游。系统中设有板式热交换器3台，每台换热量为用3961KW（1126RT），用以把冰蓄冷系统的乙二醇回路与通往空调负荷的水回路隔离开，保证乙二醇仅在蓄冰循环中流动，而不流经各空调负荷回路，可减少乙二醇用量并避免乙二醇在空调负荷回路中的泄漏。乙二醇回路中设有4个电动调节阀CV1,CV2,CV8CV9，根据冷负荷变化，通过电动调节阀CV1,CV2调节进入蓄冰装置的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的乙二醇侧温度恒定并满足冷负荷需求。电动调节阀 CV8.CV9调节进入板式热交换器的乙二醇流量，保证进入板式热交换器的水侧温度恒定并满足冷负荷需求。同时，空调冷冻水回路采用的是二级泵系统，节省运行费用。 本工程最大蓄冰容量31787.2KW（9040RT），分6个冰槽，槽内净高2.35米。为了尽量减少冰槽的占地面积，我们将蓄冰槽作成非标准型的，尽量利用建筑空间，顶板上方预留设备入口兼检查孔，供设备及检修人员出入。冰槽结构为外保温。自蓄冰槽向外的结构组成分为:防水涂刷层，橡塑保冷层。为满足电力部门削峰填谷的需求，电力高峰段，双工况冷水机组，基载冷水机组满负荷运行，不足冷量由融冰输出供给。系统设计中同时考虑备用问题，当任意一台机组发生故障时，开启备用基载冷水机组满足空调供冷的需求。当任意一台双工况冷水机组发生故障时，开启备用基载冷水机组，满足第二
(建筑工程设计)冰蓄冷工程设计经验总结
冰蓄冷工程设计经验总结 1.蓄冰槽容量不宜过大，会使蓄冰槽因自重变形，必须增加槽的壁厚以及进行加固，还会给制作安装和运输带来困难，同时也增加了费用。在蓄冰槽的扩散管的排布上，会因扩散管的排布过密而浪费大量的空间，还会影响冻冰及融冰的效果。 2.冷冻站通常位于大厦的地下部分，而地下部分又往往是停车库、站房、办公集中的部位;使用面积非常紧张、造价昂贵;在蓄冰槽的设置及排布上应尽量使用可利用的空间位置。 3.乙二醇溶液100%的价格大约是7100元/吨，价格昂贵。在系统中，如果因为检修或系统渗漏会造成很大的不必要的经济损失，同时对环境造成污染。在施工中，管道及设备用设立牢固的支、吊架，同时系统应进行严格的严密性试验。如果有可能在乙二醇溶液充注前进行水溶液的试运转，观察整个系统的运转情况;及自控系统的测点及电动阀门的动作配合。 4.蓄冰槽在安装过程中,槽与下面的支撑必须进行隔冷处理,以免局部形成冷桥，槽的本体必须进行绝热保温设计以减少冷损失。乙二醇溶液在蓄冰过程中通常在-2.19℃/- 5.56℃范围内，与周围环境的温差大;如果隔热效果不好，在平时的运行中会造成非常大的浪费。所以蓄冰槽的本体的保温厚度应大于标准工况的冷冻水的保温厚度，保温层应严密尽量减少冷损失。 5.蓄冰槽无论是立槽还是卧槽在设计中必须考虑载冷剂（即25%的乙二醇溶液）的分配均匀性。在槽的入口和出口设均流管。本工程采用了DN200扩散管，均流管供、回各一根，在系统冻冰及融冰过程中流向相反。将载冷溶液均匀有效地传给槽内蓄冰球。 6.在蓄冰槽的设计中还考虑人孔以便填充球，在填充蓄冰球时，对高于2M的卧槽或立槽，应预先在槽中充入1/3槽的水以减少填球时的冲击使球均匀地填充（由于冰球的密度比水小，冰球浮于水面有利于冰球的扩散）;同时水不宜过多，不利于冰球填满整个冰槽（造成冰槽底部无冰球）;槽的底部设卸球孔，也可作排污用。 7.在冰蓄冷系统流程中系统与用户的联接方式有直接连接（即整个系统全部充满乙二醇溶液）和间接连接（即乙二醇溶液系统仅限于一定范围内，通过板式换热器与二次水进行热交换）。本工程在设计中采用了间接连接，乙二醇溶液仅限于在制冷机房内循环;外部空调水系统仍是水系统。这种做法有两个好处: A、乙二醇溶液仅限于制冷机房用，用量少; B、减少在大楼内部存在因检修和维护造成乙二醇溶液泄漏的问题。 C、尤其是高层建筑能起到隔断高层建筑冷水系统静压以保护空调制冷主机;提高蓄冰系统安全系数，减少乙二醇溶液泄漏概率;减少设备及阀部件承压稀疏的作用。其代价仅仅是增加了一台热交换器。 8.本工程采用了部分蓄冰的控制策略而且是制冷机优先，这样制冷主机的容量可以大大减少，同时也减少了电力增容费，在负荷较低时尽量利用所蓄的冰。 9.在系统设计中还应考虑到:乙二醇溶液受球内介质相变时的影响而体积膨胀，在系统中他的相变膨胀量是2%～9%。为此系统应设置膨胀水箱，而且还设置了溶液补给箱作为膨胀水箱外的溢流箱。在系统亏液或浓度降低时进行补液。 设置溶液补给箱有以下作用:
冰蓄冷设计说明书教材
1.1上级批文详见总论部分； 1.2甲方提供的设计任务书； 1.3建筑专业提出的平面图和剖面图； 1.4室外计算参数(江苏地区) 夏季空调计算干球温度34.1℃ 夏季空调计算日平均温度31℃ 夏季空调计算湿球温度28.6℃ 夏季通风计算干球温度32℃ 夏季空调计算相对湿度69 % 夏季大气压力100.391Kpa 夏季平均风速 3.3m/s 冬季空调计算干球温度-12℃ 冬季通风计算干球温度-4℃ 冬季空调计算相对湿度74% 冬季大气压力102.524 Kpa 冬季平均风速 3.3 m/s 1.6国家主要规范和行业标准 (1)《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003； (2)《高层民用建筑设计防火规范》GB50045-95(2001版)； (3)《民用建筑热工设计规范》GB50176-93； (4) 全国民用建筑工程设计技术措施《暖通空调·动力》； (5) 《民用建筑隔声设计规范》GBJ118 2 设计范围 本工程总建筑面积为120000平方米 设计范围为采暖、通风、空调、防排烟及冷热源设计。冷冻机房冷却水系统由给排水专业设计。 3 设计原则 满足国家及行业有关规范﹑规定的要求，利用国内外先进的空调技术及设备，创建健康舒适的室内空气品质及环境。
4.3空调系统 经技术﹑经济综合比较及专家组建议，空调方案确定为：独立新风空调系统，即新风机组加辐射冷吊顶。辐射吊顶已被美国能源部列为二十一世纪15项最节能，最有前途的空调技术之一，其突出的优点——更加舒适，更加节能，更加安静，使其成为目前欧美各国首选的空调末端装置，辐射吊顶、全热交换器和低温送风新风系统组成的独立新风系统，已经成为国际公认的最先进的空调系统。4.3.1 首层∽八层及地下一层南区各功能房间 采用独立新风空调系统(DOAS)。新风机组除了承担新风负荷外，还承担室内全部潜热和部分显热负荷，室内剩余的显热负荷由辐射冷吊顶承担。 新风机组选用专用DGKR08型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，每台机组风量约为7000m3/h－8000m3/h。机组进水温度低于3℃，出水温度为辐射冷吊顶的进水温度（露点温度加1～2℃），由室内露点温度控制，新风机组 出风温度低于7℃。该机组除了具有普通空调机组具有的冷却﹑干燥﹑加热及加湿功能外，还具备有：（1）承担其全部新风负荷，室内全部潜热和部分显热； （2）机组内配置有板式全热交换器，回收焓效率大于50%，温度效率70% 以上；（3）机组内配置驻极静电过滤器，计数效率为99.9%可备光催化材料杀灭，空气阻力小于50Pa。 空调房间冬季加湿采用高品质的干蒸汽加湿，汽源由地下一层锅炉房引来。 新风系统按楼层分南﹑北两个系统设置，以利调节。新风管沿走道吊顶敷设，在进入每个房间的支管上设置E型定风量调节器，送风口采用大诱导比风口下送。排风通过每个房间侧墙上设置的排风口，通过走道吊顶，进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。 辐射板采用国产辐射板。因为它较进口辐射板热阻小，辐射冷/热量大，接头先进，价格便宜等优点。辐射板型号选用600×600规格板，颜色的选用与排版形式随装修进行。 4.3.2 餐厅及厨房。 由于餐厅空调负荷变化大，湿负荷大，空调运行时间短，层高较高等特点。故餐厅单独设置空调系统，空调形式采用独立的低温送风新风系统，送风口采用大诱导比风口下送，排风口为单层百叶风口，通过排风管进入新风机组全热交换器释放能量后排入大气。新风机组选用专用DGKR15型低温送风新风机组，设置在专用的新风机房内，机组风量约为15000m3/h。 厨房采用直流空调系统(冬季加热夏季降温)，厨房排风量暂按40次/时，送风量为80% 排风量，其施工图设计待厨房设备确定后进行。 4.3.3 电话机房及计算机主机房 为了保证电话机房、消防值班室及计算机主机房值班空调，另分别设置一套VRV空调系统，室外机设置在屋顶，室内机采用四面吹出式，设置在吊顶上。 4.4空调系统冷源 本工程空调面积为23500m2，预留空调面积5500m2，共计空调面积29000m2。空调冷负荷为3351kW，折算为冷指标为115.56w/m2。空调热负荷为2595.5kW，算为冷指标为89.5w/m2。
串联冰蓄冷系统方案介绍
三、方案介绍 3.1蓄冰技术简介 3.1.1 蓄冰技术概念 蓄冰空调系统, 即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期, 采用电制冷机 制冰, 将冷量以冰的方式储存起来。在电力负荷较高的白天, 也就是用电高峰期, 把储存的冷量释放出来,以满足建筑物空调负荷的需要。 3.1.2 蓄冰技术发展简介 世界上采用人工制冷的蓄冰空调大约出现在1930年前后，空调蓄冰技术70年代又再度崛起，80年代以后面向普及，提高。70年代以来，世界范围的能源危机促使蓄冰技术迅速发展。首先在美国将蓄冰技术作为电力负荷的调峰手段广泛应用在建筑物的空调降温工程建设中。至今，美国空调蓄冰系统已相当普及，约有6000多个蓄冰系统在运行，蓄冰容量7万kWh(2万RTh)以上的系统已不鲜见。 欧洲和日本等经济发达国家在80年代初期就开始对蓄冰技术的应用进行研究。在日本，尤为重视和普及水蓄冷系统的应用研究，目前日本约有3000多个蓄冰系统在运行；并在研究开发蓄冰，蓄热式空调产品和成套蓄冰设备方面也取得了一定的成果。近几年，日、韩等国正以更快的速度推广应用蓄冰技术。 我国大陆地区在空调工程中应用蓄冰技术起步较晚，但有关领导部门十分重视。为迅速缓解全国各大电网电力供应紧张的局面，国家电力部门已作出在2000年前在全国移峰1000~1200万KW的规划要求。为此，国内一些电网和城市已陆续实行分时峰谷计价的电费制，峰谷电价比在2~5之间；有些城市还给予其它优惠的减免费用(如减免部分购电权费)，为推广应用蓄冰技术，给予政策上的支持。 为加速空调蓄冰技术在我国的发展和推广应用，1995年4月成立的“全国蓄冰空调研究中心”，1996年5月组建的“全国蓄冰空调节能技术工程中心”已经或将对我国空调蓄冰事业的发展起到指导和推动作用。计划在近年内推出国内专业性的空调蓄冰装置制造厂家，以及外商都看好有着广阔前景的国内市场。 总的看来，当前我国在空调蓄冰技术的应用与开发方面与世界上经济发达国家差距较大，可以说是处于创业起步阶段。
冰蓄冷设备
冰蓄冷设备 一、分类 美国制冷工业协会（ARI）1994年出版的《蓄冷设备热性能指南》将蓄冷设备广义地分为显热式蓄冷和潜热式蓄冷，见表2-1。 表2-1 *注：载冷剂一般为乙烯乙二醇水溶液。
最常用的蓄冷介质是水、冰和其他相变材料，不同蓄冷介质具有不同的单位体积蓄冷能力和不同的蓄冷温度。 二、冰盘管式（ICE-ON-COIL） 冷媒盘管式（REFRIGERANT ICE-ON COIL） 外融冰系统（EXTERNAL MELT ICE-ON COIL STORAGE SYSTEMS） 该系统也称直接蒸发式蓄冷系统，其制冷系统的蒸发器直接放入蓄冷槽内，冰结在蒸发器盘管上。 此种形式的冰蓄冷盘管以美国BAC公司为代表。盘管为钢制，连续卷焊而成，外表面为热镀锌。管外径为1.05"（26.67mm），冰层最大厚度为1.4"（35.56mm），因此盘和换热表面积为5.2ft2/RTH(0.137m2/KWH），冰表面积为19.0ft2/RTH(0.502m2/KWH），制冰率IPF约为40-60%。 融冰过程中，冰由外向内融化，温度较高的冷冻水回水与冰直接接触，可以在较短的时间内制出大量的低温冷冻水，出水温度与要求的融冰时间长短有关（参见图2-1、2-2、2-3）。这种系统特别适合于短时间内要求冷量大、温度低的场所，如一些工业加工过程及低温送风空调系统使用。 （1）10小时放热特性（图2-1）
该蓄冷方式是由食品冷冻行业中应用多年的乳品冷却设备改制发展而成。由此在乳品行业中经常采用。最近天津雀巢咖啡生产厂，工艺要求所供应的冷冻水温在全过程中要求保证稳定在+1°C，采用BAC外融冰装置，冰盘管表面冰层厚度大约为2-3MM，冷冻机24小时连续运行。 在使用冷媒盘管式蓄冷槽时，有几点需注意：（1）当结冰厚度在1"-3.5"之间，若冷冻系统设计不当，制冰时冷冻蒸发温度较低，压缩机所需功率大，耗电率大，并且制冷时间长，用电量多；（2）若贮存的冰设有完全用掉而制冷时间已到，需要开始制冰，则必需隔着一层冰来制冰，由于冰是一种优良热阻，这将使制冷设备耗电率与用电量增加；（3）蓄冰槽内应保持约50%以上的水不冻成冰，否则无法正常抽取冷水使用进行融冰，故最好使用厚度控制器或增加盘管中心距，以避免冰桥产出；（4）在开放式系统中，蓄冰槽的进出口处（即水系统进出口管路上）应加装止回阀和稳压阀等近期制设备，以免仃泵时系统中的水回流，使蓄冰槽中水外溢。 三、完全冻结式（TOTAL FREEZE-UP） 卤水静态储冰（GLYCOL STATIC ICE） 内融冰式（INTERNAL MELT ICE-ON-COIL STORAGE） 该系统是将冷水机组制出的低温乙二醇水溶液（二次冷媒）送入蓄冰槽（桶）中的塑料管或金属管内，使管外的水结成冰。蓄冰槽可以将90%以上的水冻结成冰，融冰时从空调负荷端流回的温度较高的乙二醇水溶液进
冰蓄冷系统选型分析
冰蓄冷系统选型分析 一. 我国冰蓄冷技术发展情况 我国的电力工业发展很快，96年发电装机容量已达到世界第2位，到97年底全国发电装机容量达2.5亿千瓦，年发电量11,132亿千瓦。但是，电力供应高峰不足而低谷过剩的矛盾随着经济和社会的发展而突出。全靠新建电厂的方法难以达到。而采用需求侧调控的方法，如空调的冰蓄冷等可以将用电时间移至非高峰期，起到“移峰填谷”的作用。 目前，我国的一些地区已实行了峰谷电价政策，如表1所示。 二.冰蓄冷应用中须注意的问题 1. 冰蓄冷运行的策略。 分为全蓄冷和部分蓄冷。 全蓄冷是在电力使用低谷期储存所需的冷量，避免制冷机在高峰期运行。这种系统在夜间非高峰期制冷机运行，蒸发器产生的载冷剂提供给蓄冷装臵，低温冷量以冰的形式蓄存。此时建筑空调系统不运行。在空调系统运行期间，制冷机不运行。所需冷量100%由蓄冰装
臵中冰融化提供。此类型系统的运行成本最低，但所需制冷机容量和蓄冷容量很大，初投资较大，仅适合于空调时间相对蓄冷时间很小的场合，如体育馆、影剧院、办公楼和食品工业中的牛奶冷却等。 部分蓄冷与全蓄冷相比，在空调期间也运行提供一定的冷量。大多数的蓄冰系统采用部分蓄冷的形式，以减少初投资，并且冷负荷的控制较为方便。 2. 工程环境分析 主要考察电价、水价情况，当地电力部门对冰蓄冷是否有优惠政策。我国冰蓄冷发展较快的一些地区往往是政府采取了一些特殊的政策，如杭州市三电办关于杭州市1997年节电技改奖励配量有关规定的通知第三项，冰蓄冷空调，在达到蓄冷量大于1700千瓦时(差价)，对市区有关用户另给3项优惠：(1)对冰蓄冷中央空调用户，实行峰谷电价；(2)冰蓄冷中央空调设备可以不避峰使用；(3)对列入节电技术示范性项目和达到上述要求的冰蓄冷中央空调用户，视综合实际效果，按照冰蓄冷空调主机容量的30-50%，减增电力扩容费，空调设备容量费。 3. 基础资料。 通过建筑结构详图确定典型设计日最佳空调冷负荷，通过典型设计日环境温度变化确定蓄冷冷却水温度，分析建筑物使用和占用规律确定日逐时空调负荷分布图，计算制冷主机和蓄冰装臵的匹配容量。获取设备性能数据资料。建筑限制条件，如可用空间，安装结构要求等。
冰蓄冷系统设计
某项目 冰蓄冷空调系统设计 摘要以实际设计案例介绍了冰蓄冷空调系统的设计方法，运行策略的选择，分析了该技术在实际应用中应注意的问题，并与常规电制冷方式进行了经济性比较。 关键词冰蓄冷；负荷分析；运行策略；经济分析；注意问题 一、工程概述 该项目位于石家庄，总体布局分为A、B、C三个功能不同的区域。项目占地55012M2，其中A、B区为44628M2，C区为10384M2。项目建筑面积约40万M2。 二、空调蓄冷系统简介 空调蓄冷技术，即是在电力负荷很低的夜间用电低谷期，采用电动制冷机制冷，利用蓄冷介质的显热或潜热特性，用将冷量储存起来，在电力负荷较高的白天，将储存的冷量释放出来，以满足建筑物空调的需要。在蓄冷应用技术中，多采用水蓄冷、冰蓄冷的方式。 空调蓄冷系统使用的前提条件： 1、合适的电费结构及其它优惠政策。电力峰、谷差价越大，对蓄冷系统越有利。其它优惠政策主要体现在少收或免收电力增容费以及移峰电力补贴等。 2、空调冷负荷在用电峰、谷时段有一定的不均衡性。在电力谷时冷负荷越小或无负荷，制冷机组才有利于在低电价是制冷蓄冷。 三、夏季空调负荷分析 本项目设置一个中央机房，为A、B区的商业、办公提供冷源。经过计算，该项目的设计计算总负荷为：157888.2Kw.h。 该项目冷负荷较大，若采用一次电制冷，冷冻机数量多，用电负荷大，且水循环系统也较为庞大，运行费用很高；由于该项目的性质，夜间几乎没有冷负荷。因此，在本项目中采用部分负荷冰蓄冷技术，利用夜间电力资源充沛，且价格较
低的优势，进行畜冰；在白天峰值时，利用冰的蓄冷量进一步降低冷冻水水温，（可以将一般冷水机组的7℃出水温度降低为5℃左右）这样既可以降低冷水机组的运行费用，又可以减少冷冻水循环系统的一次投资和运行费用，同时系统末端可以节约20％的投资，系统风道、水管尺寸均可以相应减小20％左右，可提高建筑物的有效利用空间。 根据电力系统的统计资料表明：市电供应的高峰值与大部分建筑空调冷量峰值的出现时间是基本一致的，而在夜间负荷较低。因此，为了充分利用低谷时的电力资源，解决峰值时电力紧张的问题，石家庄采取电力分时计费的方式，这样可以充分利用现有电力资源，缓解电力供求矛盾；同时峰谷电价政策将给用户带来极其客观的经济回报。 表：石家庄分时电价 综上所述，在本项目中采用电制冷结合部分冰蓄冷技术为建筑物供冷。 四、蓄冰系统计算 1、总蓄冰量按总负荷的40％考虑： 157888.2 Kw.h ×0.4＝63155.3 Kw.h 2、考虑95％融、制冰率，则制冰总量为： 63155.3 Kw.h ÷0.95＝66479.3 Kw.h 3、 根据建筑特性，选用BAC ：TSC-L592M 型冰盘管，单台蓄冰量为296Th ： 66479.3÷（296×3.517）＝63.8个 4、考虑3％融、制冰衰减系数： 冰盘管数量：63.8÷0.97＝66个 则总蓄冰量为：296×66×3.517＝68708.1Kw.h 时段 各时段起始时间 电价(元/kwh) 高峰期 8:00 -11:00 0.806 18:00 - 23:00 平段期 7:00 - 8:00 0.543 11:00 - 18:00 低谷期 23:00 - 7:00 0.280
浅谈冰蓄冷系统
浅谈冰蓄冷系统 最早接触“冰蓄冷”是在金庸小说《天龙八部》中，虚竹小和尚被天山童姥裹挟到西夏国王宫一个冰窖中，冰窖里堆满的是为王公贵族夏天取凉用的冰块，不用说那些冰块肯定是在冬天里用水“蓄”下来的“冷”，但这毕竟是小说，不能轻信。到后来有机会参观紫禁城，听导游小姐讲皇帝们夏天乘凉的方式竟然也是如小说中讲的一般，可见“冰蓄冷”技术在我国确实是有，而且已经发展了很长时间。 到了现代，我们依然能用到“冰蓄冷系统”，当然现在的技术和形式肯定比古代要先进和复杂的多，通过专业课的学习和查阅相关资料，我对“冰蓄冷技术”有了新的更全面的认识，现总结如下: 1. 冰蓄冷技术的原理 冰蓄冷技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 如用电高峰) 把冷量取出来进行利用。由此可以实现对电网的“削峰填谷”, 有利于降低发电装机 容量, 维持电网的安全高效运行。 2. 系统的组成及制冰方式分类 2.1 系统组成 冰蓄冷系统一般由制冷机组、蓄冷设备( 或蓄水池) 、辅助设备及设备之间的连接、调节控制装置等组成。冰蓄冷空调系统设计种类多种多样, 无论采用哪种形式, 其最终的目的是为建筑物提供一个舒适的环境。另外, 系统还应达到能源最佳使用效率, 节省运转电费, 为用户提供一个安全可靠的冰蓄冷空调系统。 2.2 制冰方式分类 根据制冰方式的不同, 冰蓄冷可以分为静态制冰、动态制冰两大类。此外还有一些特殊的制冰结冰, 冰本身始终处于相对静止状态, 这一类制冰方式包括冰盘管式、封装式等多种具体形式。动态制冰方式在制冰过程中有冰晶、冰浆生成, 且处于运动状态。每一种制冰具体形式都有其自身的特点和适用的场合。 3. 蓄冷技术的发展阶段及应用状况 3.1 蓄冷技术的发展阶段 蓄冷技术最初开始于20 世纪30 年代，其发展大致经历了3 个阶段。 （1）从20 世纪30 年代至60 年代，是以削减空调制冷设备装机容量为主要目标，以小冷机带动大冷负荷的蓄冷阶段，特别是1950—1960 年间，发展很快，主要采用水蓄冷技术，优点是投资省、技术要求低、维修费用少，可用于一些周期性使用，供冷时间又短的建筑物，如教堂、体育馆、礼堂。 （2）1973 年全球性的经济危机，再次引起人们对蓄冷技术的关注和研究。人们开始实验性地将蓄冷技术引入建筑物空调系统，以转移尖峰用电时段空调负荷为主要目的，此阶段主要在办公楼、大型商场内推广蓄冷技术。 （3）1983 年在美国能源部主持召开的第3 次“蓄冷技术在制冷工程中的应用”专题研讨会上，首次提出了与冰蓄冷相结合的低温送风系统。蓄冷技术的发展从此进入了第3 个阶段。除了转移尖峰用电时段的空调负荷外，又增加了利用冰蓄冷的“高品位冷量”，以提高空调制冷系统整体能效和降低空调制冷系统整体投资及建筑造价。蓄冷空调的应用范围扩展到实验楼、研究中心、工厂、学校、
冰蓄冷方案..
第1篇|设计日负荷 XXXX项目设计日冷负荷为700RT，即2462KW。设计日全天冷负荷比较稳定，基本都处于85%～95%负荷左右。供回水温度为6℃/12℃，6℃温差。 设计日负荷分布情况如下表所示： 虑备用机组，因此，与业主沟通了解后，设计需要增加1台432RT的机组。如下常规电制冷空调配置，主设备参数如下：
的冷量在白天进行释放，充分利用低价电的优势，大大节约运行成本。冰蓄冷系统除了能节约相当可观的运行成本之外，还有如下几点优势： 1）增加冰蓄冷系统，需增加双工况机组及蓄冰盘管等设备，与现有的 YS432RT机组三者相互备用； 2）如果白天出现紧急停电，常规空调系统将罢工；但是冰蓄冷系统可以继续运转，利用UPG不间断电源，只要驱动水泵就可以继续为末端提供冷量，维持生产线的继续运转，杜绝可能会影响生产线正常运行的不利因素。 冰蓄冷系统的可行性分析将在下述章节进行分析展开。 第2篇| 冰蓄冷系统 1. 冰蓄冷系统 1.1冰蓄冷系统简介 冰蓄冷空调技术是指在用电低谷时用电制冰并暂时蓄存在蓄冰装置中, 在需要时( 如用电高峰) 把冷量取出来进行利用。由此可以实现对电网的削峰填谷, 有利于降低发电装机容量, 维持电网的安全高效运行。
冰蓄冷空调系统具有以下主要特点: ↘降低空调系统的运行费用。 ↘制冷机组的容量小于常规空调系统, 空调系统相应的冷却塔、水泵、输变电系统容量减少。 ↘在某些常规空调系统配上冰蓄冷设备, 可以提高30%~50%的供冷能力。 ↘可以作为稳定的冷源供应, 提高空调系统的运行可靠性。 ↘制冷设备大多处于满负荷的运行状况, 减少开停机次数, 延长设备寿命。 ↘对电网削峰填谷, 提高电网运行稳定性、经济性, 降低发电装机容量。 ↘减少发电厂对环境的污染。 1.2 蓄冰装置简介 1.3 蓄冰装置分类 1.4 蓄冰系统